影响非侵入式超声波流量计测量准确度?

来源: artang 发布时间: 2025-06-30 17:59:06 阅读: 21次

非侵入式超声波流量计优势显著，包括测量范围广、压力损失较小、适应于大口径管道等。这些优势使其在管道流量测量中得到了广泛使用。超声波流量主要由三部分构成，分别为电子线路、超声波换能器、显示与积累系统。超声换能器在流量测量中扮演着重要角色，可将电能转换成超声波，并将其发射到流体中，同时接收器会接收到信号，经过电子线路将其转换为电信号，进而通过计算仪转化为流量信号。

非侵入式超声波流量计工作原理

噪声法超声波流量计

噪声法超声波流量计主要根据噪声信号和流体流速来实现测量。在完全封闭的管道中，存在漩涡、奈流等现象，且具有剪切力，会产生与流速相关的噪声，此时对噪声进行数据分析，即可得到流速。该类型的流量计具有价格便宜、安装便捷等优势，适用于便捷式检测工作。但是，其检测准确度等级不高，在小管径、流速低的流场中，无法实现有效应用。

多普勒法超声波流量计

多普勒法超声波流量计的检测原理立足多普勒效应，当接收者与波源间的距离出现变化时，会改变接收波的频率。具体而言，两者间的距离增加会导致频率降低；反之，则会导致频率增大。该类型的流量计在检测时不会直接接触，同时也不会改变流场与压力。但是，在实际检测中，必须要确保流场中存在一定量的杂质，如果为纯净流体，则无法检测。

差法超声波流量计

超声波在传播过程中，当介质是流体时，传播快慢与流体快慢有着直接关联，顺流与逆流必然会有时差，此时根据时差便可得到流体的流速。根据时差存在的差异性，一般分为时差、相差、频差三种。

非侵入式超声波流量计测量准确度的影响分析

噪声影响

在锅炉循环水管中，较快气流，以及弯头、阀门等器件的存在，会形成噪声。因此，在设计安装过程中，必须关注噪声的影响。在实际工作过程中，流量、温度、压力等参数因素也会发生变化，同时压缩机在工作中也会制造噪声。这些因素都会对非侵入式超声波流量计的实际检测工作带来不利影响。此外，一些降压元件也会产生噪声。相较于调压阀，低噪声阀门带来的影响更大，主要是由于其噪声频率过大，为 20 kHz 以上，已超出人耳可接受的听力范围。同时，这与非侵入式超声波流量计的频率几乎一致，会给流量计的检测带来一定干扰。

杂质影响

在锅炉循环水检测中，杂质会在管道表面堆积，甚至会堵塞探头，从而对检测数据造成一定偏差。如果有大量杂质附着于探头，就会降低超声波的传输效率，进而影响探头的敏感性。相关实验表明，在流量计检测过程中，由于杂质带来的误差影响，最终所造成的偏差大概为 0.3%。

液体密度的影响

在锅炉循环水检测过程中，根据相关规程的技术要求，对固体燃料锅炉测试的时间不能低于 8h。在应用超声波流量计开始检测前，需要设置密度值，而这会造成与实际密度值存在一定测量误差。因此，在锅炉测试时，需要做好相应的措施，如对管道与储水罐做好保温，降低水温差带来的随机误差等。

提高非侵入式超声波流量计测量准确度

降低噪声

如果将流量计安装在调节阀的下游，此时要想提高测量数据的精确性，就需要确保上游直管的长度满足要求。此外，如果调节阀产生的噪声较大，必然会对流量计的正常检测工作造成影响。因此，在安装调节阀时，为提高测量的准确性，不应将其安装在下游。最后，如果管道内的压差明显、流速过快，就会出现多种噪声，且其频率可能会与超声波相同，导致流量计在检测过程中受到干扰。这些噪声的传播路径是多变的，既可能向下游传播，又可能向上游传播。因此，在安装流量计时，应多方面分析噪声对流量计性能产生的影响。为实现降噪，一般会优化噪声的传播通道，在调节阀与流量计之间，合理安装三通、弯头和消声器。

降低杂质的措施

要想有效降低杂质的影响，需要做好锅炉循环水的监测工作，定期对流量计、直管段实施清洗。在清洗流量计内壁后，如果仍存在腐蚀痕迹，必须再一次进行校准，以有效避免在清洗内部腐蚀后造成的内径增加问题。由于流量的大小与内径有着直接关系，内径越大，流量越大。因此，所测流量会小于实际流量，从而造成流量计的检测误差偏负。此时，需要进行再次检测。

确保压力、温度测量准确性

在应用非侵入式超声波流量计时，应重视实验现场的压力、温度值。一般需要及时检查压力、温度参数，以确保压力、温度变送器的示值误差与准确度等级的要求相符合。当出现不符合标准要求时，应立即采取校准或更换。再者，为降低温度变化对零位造成的影响，可在压力变送器上遮盖一层篷布。同时，也应做好温度变送器的保养，定期添加导热油。此外，还需要重视保护管套的维护工作，定期清洁清洗。要想提高计量准确性，必须重视测量范围，确保测量范围不低于全量程的 10%，以有效提高计量检测的准确性。